ביופיזיקה
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
ביופיזיקה (באנגלית Biophysics) או פיזיקה ביולוגית היא מדע בין תחומי העוסק בחקר תופעות פיזיקליות בייצורים חיים ובהפעלת כלים מתחום הפיזיקה, המתמטיקה, הכימיה ומדעי המחשב לחקר מערכות ביולוגיות.
העיסוק בביופיזיקה החל כבר בתקופה מוקדמת בהתפתחות המדע. ניתן לציין כדוגמה את הניסוי המפורסם של גלווני (במאה ה-18) בו הראה שאופן פעולת מערכת העצבים מבוסס על תופעות חשמליות. באותה תקופה לא הייתה הבחנה כה מוגדרת בין תחומי המדע השונים. עם התפתחות המדע והתמקצעות המדענים, גברה ההתבדלות בין התחומים. הביולוגיה, החוקרת מערכות מורכבות ומסובכות ביותר, התפתחה לכיוון של מדע תיאורי עם חשיבות רבה לפרטים. הפיזיקה, לעומת זאת, התפתחה לכיוון כמותי יותר, תוך שימוש במודלים פשוטים שנועדו לחקור את העקרונות הבסיסיים של הטבע ומבלי להיכנס תמיד לפרטים.
בסביבות אמצע המאה ה-20 גברה ההכרה כי נתק זה בין תחומי המדע אינו בריא, וכי הביולוגיה יכולה להרוויח רבות מיישום שיטות פיזיקליות בתחום הביולוגיה. פיזיקאים רבים (וגם מדענים אחרים) סברו שהחסרונות העיקריים בשיטת המחקר הביולוגית הם עיסוק מופרז בפרטים (מרוב עצים לא רואים את היער) וחוסר שימוש במודלים מתמטיים ובשיטות מחקר כמותניות. אי לכך החלו פיזיקאים (וגם מדענים אחרים) לעסוק במחקר ביולוגי, הן בניסוי והן בתאוריה, תוך שימוש בכלים שהכירו מתחומם המקורי.
מודל הודג'קין-הקסלי נחשב לגולת הכותרת של תקופת הביופיזיקה הקלאסית. המודל מתאר את התגובה החשמלית של תאי עצב ומסביר את אופן היווצרותם של דחפים עצביים, עליהם מתבססת התקשורת העצבית. המודל פורסם בשנת 1952 על ידי אלן הודג'קין ואנדרו הקסלי, על יסוד מחקר שביצעו על תכונותיהם החשמליות של סיבים עצביים בדיונונים. עבודה זו זיכתה את השניים בפרס נובל לרפואה לשנת 1963.
מעבר הפיזיקאים לליבת המחקר הביולוגי גברה בסוף המאה ה-20 וכיום ברוב האוניברסיטאות המכובדות ישנם חוקרים העוסקים בביופיזיקה. לרוב לא קיימת מחלקה מיוחדת לביופיזיקה, אלא החוקרים משולבים במחלקות אחרות בהתאם לתחום התמחותם. בישראל יש מסלול ללמודי ביופיזיקה באוניברסיטת בר-אילן. כמו כן, הפקולטה לפיזיקה של מכון ויצמן מעניקה תואר מוסמך בפיזיקה ביולוגית.
[עריכה] תחומי משנה בביופיזיקה
הביופיזיקה עוסקת בנושאים רבים ומגוונים, ביניהם ניתן למנות את הבאים:
- תנועת בעלי חיים ותאים.
- חקר קרום התא, תעלות קרומיות ותהליכי הולכה דרכם.
- תרמודינמיקה של מערכות ביולוגיות.
- אלקטרופיזיולוגיה.
- גרביטציה ביולוגית - חקר השפעת הגרביטציה על צמחים ובעלי חיים.
- מנועים מולקולריים.
- מבנה חלבונים ודרכי קיפולם.
- התארגנות של מבנים מולקולריים כגון שלד התא.
- שרירים ודרכי פעולתם.
- רשתות עצביות וחישוביות עצבית.
- רשתות גנטיות.
[עריכה] ראו גם
[עריכה] קישורים חיצוניים
- לימודי ביופיזיקה באוניברסיטת בר-אילן
- Biophysical Society (באנגלית)
- Biophysical Journal (באנגלית)
